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摘 要 虚拟化技术是信息系统基础设施建设和管理上的一个重大突破，能为信息系统带来降低成本、简化管理及提升效率等好处，显著提高了信息资源的灵活性并且降低了系统基础设施的复杂性。随着地震行业信息化水平的不断提高，信息系统在地震系统中的地位不断提高，充分的应用虚拟技术和云技术，不但能提升系统使用效率，还能有效解决网络安全与机房能耗等诸多问题。
关 键 词 虚拟化；私有云；公有云；信息平台；资源
中图分类号：TP313 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）021-051-01
伴随着信息技术的飞速发展和广泛应用，地震行业的信息化建设也不断深入推进，尤其是通过国家“十一五”、“十二五”项目的开展，在国家台网中心、省级以及部分大中城市地震部门内基本完成了地震观测网络的基础设施和信息网络系统建设，逐步实现了电子政务办公，地震观测数据传输，台网视频会商，元数据查询等信息服务。然而，由于分散于数据机房中的服务器数量不断增加，数据大量集中，是的网络管理人员无法了解每台服务器的负荷情况，从而无法调整负荷，因此难以充分利用服务器资源。本文以服务器虚拟化为起点，探讨通过将服务器资源根据应用负荷进行动态分配的应用，改善硬件资源利用率，进而实现私有云的建设构想。
1 虚拟化和云计算
虚拟化是将计算机物理资源如服务器、网络、内存及存储等予以抽象、转换后呈现出来，使用户能够使用比分散的独立服务更好的方式来应用这些资源。这些硬件资源的新虚拟部份可以不受原有资源的配置方式等限制。
私有云是将云基础设施与软硬件资源建立在防火墙内，以供机构或企业内各部门共享数据中心内的资源。私有云完全为特定组织而运作的云端基础设施，管理者可能是组织本身，也可能是第三方；位置可能在组织内部，也可能在组织外部。
要实现网络应用的云计算，第一步是先考虑导入虚拟化进行实体主机与服务的整并之后再建立私有云，最后才会考虑使用公有云的服务。因此，一般认为虚拟化的流程可以分为三个阶段：首先是硬件虚拟化，通过虚拟化整合服务器等硬件资源；其次是弹性虚拟化，通过虚拟化弹性调整资源的应用；最后需要高速的弹性调配资源以达到云计算所要求的信息访问处理速度。
2 虚拟化技术的实现
虽然实现虚拟化有很多种方式，但是对于地震部门而言，观测数据极为庞大，而且在“十五”期间安装部署了多种存储设备，所承载的应用服务也较为分散，因此在实现虚拟化环节适合采用基于存储网络的虚拟化技术，使用若干独立设备整合为虚拟化引擎从而管理多个存储设备和数据，完成存储域网的搭建。当然，对于市县节点来说，由于没有信息汇聚的要求，出于成本和易用性考虑，可以采用基于存储设备的虚拟化技术，将磁盘阵列进行数据块分割控制。
3 构建私有云运算平台
构建一个私有云运算平台首先是基础架构，最重要的关键是虚拟化的导入，在完成虚拟化之后，整合既有主机、储存、网络资源，提升资源使用率，并迅速部署系统、应用程序，管理自动化以减少营运管理工作，对地震行业来说需要满足不同部门与应用，明确具体需求的前提下，设计私有云的四个基本模块：资源池、弹性资源调整、管理自动化和自我服务。
在传统架构配置上，一套业务服务或应用程序，一般会配置一套专属的服务器、交换机及存储。根据统计传统架构的系统资源使用率都不会超过10%，也就是说有90%的资源（如：CPU、内存、网卡、硬盘等）没有办法提供给其他服务来使用，这90%都是浪费掉的。
有了资源池的概念后，我们就可以回收这90%没有使用的资源，随时可以因应未来新的业务服务使用或弹性扩充给现有服务使用，这就是弹性的资源调整能力。
虽然要建构云端运算环境不一定要虚拟化，但有虚拟化才能将所有资源池化，达到最佳的资源使用率，所以通常会选择虚拟化来作为开展云端建设的第一步。
系统当机的原因根据统计比例最高则是人为因素，云端管理必须透过监测工具自动监视与控制服务的资源使用情形，并且能在必要的时候自动且快速、弹性地调整资源。这样不但能避免人为疏失造成的意外，更能提高服务的质量。
如果有成千上万台的服务器，如果弹性的资源调整都要透过人工来进行的话，那可能需要上百名的工作人员专门负责监控资源才能办到，那显然是不合实际的，所以在管理上就需要能够自动化。
目前有导入虚拟化的单位大多已享受到资源池及动态弹性调整能力的好处，但却常常会遇到觉得虚拟机效能越来越慢。若依照传统方式查询虚拟主机内部资源的使用情形，再人工增加虚拟机的vCPU、vRAM。可是，这样的方式发展下去，短期虽然似乎有效果，但长期而言却会让整个虚拟化环境越来越庞大，丧失了虚拟化应用让资源使用率优化的特性。这就要求私有云平台不但能够针对现况效能做出分析外，还能依照过往的资源使用状况自动预估虚拟环境中的资源将可能在何时耗尽，让管理者能预先安排扩充计划。此外，还需要针对每个虚拟机实际的运行状况，判断是否有资源规划浪费的情形，并且提出资源回收建议。
最后一项就是自我服务，当数据或服务使用者需要时配置运算能力，如服务器资源和网络存储空间时，无需工作人员介入即可自动依需求提供服务。
4 结束语
虚拟化技术作为地震行业的未来发展的重点技术已经成为趋势，而以虚拟化技术为基础，将其进一步推进成为私有云平台，并逐步过度到公有云，则是信息系统发展的一个主要方向。通过使用虚拟化和云技术，不但可以合理调整信息资源的应用，提高效率，还可以降低硬件设备的能耗，从而节省运维经费。
基金项目
地震科技星火计划攻关项目（XH12027）
参考文献
[1]袁志福，关晓军，郭彩莲.虚拟化技术在气象信息系统中的应用[J].青海气象，2009.
[2]李双，王燕伟.云计算中服务器虚拟化技术探讨[J].邮电设计技术，2011.
关 键 词 虚拟化；私有云；公有云；信息平台；资源
中图分类号：TP313 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）021-051-01
伴随着信息技术的飞速发展和广泛应用，地震行业的信息化建设也不断深入推进，尤其是通过国家“十一五”、“十二五”项目的开展，在国家台网中心、省级以及部分大中城市地震部门内基本完成了地震观测网络的基础设施和信息网络系统建设，逐步实现了电子政务办公，地震观测数据传输，台网视频会商，元数据查询等信息服务。然而，由于分散于数据机房中的服务器数量不断增加，数据大量集中，是的网络管理人员无法了解每台服务器的负荷情况，从而无法调整负荷，因此难以充分利用服务器资源。本文以服务器虚拟化为起点，探讨通过将服务器资源根据应用负荷进行动态分配的应用，改善硬件资源利用率，进而实现私有云的建设构想。
1 虚拟化和云计算
虚拟化是将计算机物理资源如服务器、网络、内存及存储等予以抽象、转换后呈现出来，使用户能够使用比分散的独立服务更好的方式来应用这些资源。这些硬件资源的新虚拟部份可以不受原有资源的配置方式等限制。
私有云是将云基础设施与软硬件资源建立在防火墙内，以供机构或企业内各部门共享数据中心内的资源。私有云完全为特定组织而运作的云端基础设施，管理者可能是组织本身，也可能是第三方；位置可能在组织内部，也可能在组织外部。
要实现网络应用的云计算，第一步是先考虑导入虚拟化进行实体主机与服务的整并之后再建立私有云，最后才会考虑使用公有云的服务。因此，一般认为虚拟化的流程可以分为三个阶段：首先是硬件虚拟化，通过虚拟化整合服务器等硬件资源；其次是弹性虚拟化，通过虚拟化弹性调整资源的应用；最后需要高速的弹性调配资源以达到云计算所要求的信息访问处理速度。
2 虚拟化技术的实现
虽然实现虚拟化有很多种方式，但是对于地震部门而言，观测数据极为庞大，而且在“十五”期间安装部署了多种存储设备，所承载的应用服务也较为分散，因此在实现虚拟化环节适合采用基于存储网络的虚拟化技术，使用若干独立设备整合为虚拟化引擎从而管理多个存储设备和数据，完成存储域网的搭建。当然，对于市县节点来说，由于没有信息汇聚的要求，出于成本和易用性考虑，可以采用基于存储设备的虚拟化技术，将磁盘阵列进行数据块分割控制。
3 构建私有云运算平台
构建一个私有云运算平台首先是基础架构，最重要的关键是虚拟化的导入，在完成虚拟化之后，整合既有主机、储存、网络资源，提升资源使用率，并迅速部署系统、应用程序，管理自动化以减少营运管理工作，对地震行业来说需要满足不同部门与应用，明确具体需求的前提下，设计私有云的四个基本模块：资源池、弹性资源调整、管理自动化和自我服务。
在传统架构配置上，一套业务服务或应用程序，一般会配置一套专属的服务器、交换机及存储。根据统计传统架构的系统资源使用率都不会超过10%，也就是说有90%的资源（如：CPU、内存、网卡、硬盘等）没有办法提供给其他服务来使用，这90%都是浪费掉的。
有了资源池的概念后，我们就可以回收这90%没有使用的资源，随时可以因应未来新的业务服务使用或弹性扩充给现有服务使用，这就是弹性的资源调整能力。
虽然要建构云端运算环境不一定要虚拟化，但有虚拟化才能将所有资源池化，达到最佳的资源使用率，所以通常会选择虚拟化来作为开展云端建设的第一步。
系统当机的原因根据统计比例最高则是人为因素，云端管理必须透过监测工具自动监视与控制服务的资源使用情形，并且能在必要的时候自动且快速、弹性地调整资源。这样不但能避免人为疏失造成的意外，更能提高服务的质量。
如果有成千上万台的服务器，如果弹性的资源调整都要透过人工来进行的话，那可能需要上百名的工作人员专门负责监控资源才能办到，那显然是不合实际的，所以在管理上就需要能够自动化。
目前有导入虚拟化的单位大多已享受到资源池及动态弹性调整能力的好处，但却常常会遇到觉得虚拟机效能越来越慢。若依照传统方式查询虚拟主机内部资源的使用情形，再人工增加虚拟机的vCPU、vRAM。可是，这样的方式发展下去，短期虽然似乎有效果，但长期而言却会让整个虚拟化环境越来越庞大，丧失了虚拟化应用让资源使用率优化的特性。这就要求私有云平台不但能够针对现况效能做出分析外，还能依照过往的资源使用状况自动预估虚拟环境中的资源将可能在何时耗尽，让管理者能预先安排扩充计划。此外，还需要针对每个虚拟机实际的运行状况，判断是否有资源规划浪费的情形，并且提出资源回收建议。
最后一项就是自我服务，当数据或服务使用者需要时配置运算能力，如服务器资源和网络存储空间时，无需工作人员介入即可自动依需求提供服务。
4 结束语
虚拟化技术作为地震行业的未来发展的重点技术已经成为趋势，而以虚拟化技术为基础，将其进一步推进成为私有云平台，并逐步过度到公有云，则是信息系统发展的一个主要方向。通过使用虚拟化和云技术，不但可以合理调整信息资源的应用，提高效率，还可以降低硬件设备的能耗，从而节省运维经费。
基金项目
地震科技星火计划攻关项目（XH12027）
参考文献
[1]袁志福，关晓军，郭彩莲.虚拟化技术在气象信息系统中的应用[J].青海气象，2009.
[2]李双，王燕伟.云计算中服务器虚拟化技术探讨[J].邮电设计技术，2011.